STRUKTURA TVARI

STRUKTURA TVARI

MODELI ATOMADemokrit: atomos, grč. nedjeljiv

Thompsonov model atoma: “kolač s grožđicama (puding sa šljivama)” - nakon otkrića elektrona - elektroni su u atomu raspoređeni kao grožđice u pudingu

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

MODELI ATOMAHantaro Nagaoka - koncept “planetnog sustava”

- nakon otkrića jezgre (Rutherford) - elektroni kruže oko jezgre kao planeti oko Sunca

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

MODELI ATOMA

Rutherfordov model atoma: elektroni kruže oko jezgre

- objasnio raspršenje alfa čestica, ali ne atomske spektre

ee

e

e

e

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

MODELI ATOMA

Bohrov model atoma: elektroni u stacionarnim putanjama

- objasnio nastanak atomskog spektra

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

BOHROV MODEL ATOMA

Zašto elektron kruži oko jezgre?Zašto elektron ne padne na jezgru?

Bohrovi postulati (1913.)

1.Elektroni kruže oko jezgre po putanjama kvantiziranih energija

2.Atom emitira (apsorbira) zračenje samo pri prijelazu elektrona iz jedne stacionarne putanje u drugu

3. Dopuštene su one putanje za koje vrijedi nL

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

nL

orbitalni moment količine gibanja elektrona

enne vrmL

Brzina elektrona u n-toj putanji Radijus n-te putanje elektronaMasa elektrona

glavni kvantni broj

reducirana Planckovakonstanta

2

h

BOHROVI POSTULATI

enne vrm2

hn

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

RADIJUS PUTANJE ELEKTRONA

Uzrok kruženja elektrona – centripetalna sila - Coulombova sila

2

2

0

2

4

1

nn

ene

r

e

r

vm

3

nerm

0

2222

4ne

nene

rmervm

2

2

hn

en me

hnr

20

22

RADIJUS PUTANJE ELEKTRONA

Za prvu putanju n = 1 nm053,01 r

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

BRZINA ELEKTRONA

ene

nvm

hnr

2

en me

hnr

20

22

RADIJUS PUTANJE ELEKTRONA

Za prvu putanju n = 1 cv137

1m/s1018,2 6

1

enne vrm2

hn

h

e

nven

0

2

2

1

BRZINA ELEKTRONA

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

220

4

2 8 h

e

n

me

ENERGIJA ELEKTRONA

pk EEE

2

2enevm

KINETIČKA ENERGIJA ELEKTRONA

POTENCIJALNA ENERGIJA ELEKTRONA

2220

4

4 hn

eme

E22

0

4

2 8

1

h

em

ne

Za prvu putanju n = 1 eV 13,6- J10173,2 181 E

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

ENERGIJA ELEKTRONA

E22

0

4

2 8

1

h

em

ne

Za prvu putanju n = 1 eV 13,6- J10173,2 181 E

n = 2 eV 4,32 E

n = 3 eV 5,13 E

n = 4 eV 85,04 E

E/ eV

n = 1

n = 2

n = 3n = 4

-13,6

-3,4

-1,5-0,85

0En

itd

0

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

E/ eV

n = 1

n = 2

n = 3n = 4

-13,6

-3,4

-1,5-0,85

ENERGETSKE RAZINE ATOMA VODIIKA

Slobodna stanja elektrona

Vezana stanja elektrona

Pobuđena stanja

Osnovno stanje Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

nm EEh

OBJAŠNJENJE LINIJSKIH ATOMSKIH SPEKTARA

Atom emitira (apsorbira) zračenje samo pri prijelazu elektrona iz jedne stacionarne putanje u drugu

Kvant svjetlosti (fotona) Razlika energija prijelaza

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

SERIJE ELEKTRONSKIH PRIJELAZA VODIKOVA ATOMA

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

SERIJE ELEKTRONSKIH PRIJELAZA VODIKOVA ATOMA

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

BALMEROVA SERIJA VODIKOVA ATOMA

HHHH

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

Emisijski spektar

H

Fe

Apsorpcijski spektar

Emisijska linija

Apsorpcijska linija

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

Spektar Sunca

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

KVANTNI BROJEVI

GLAVNI

ORBITALNI

MAGNETNI

SPINSKI

n

l

m

s

redni broj elektronske ljuskeodređuje energiju elektrona

kvantizira orbitalni moment količine gibanja elektrona

kvantizira magnetni moment količine gibanja elektrona

za elektron može iznositi +1/2 ili -1/2

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

KVANTNI BROJEVI

GLAVNI

ORBITALNI

MAGNETNI

SPINSKI

...3,2,1n

lml ,...2,1,0

2

12

1

s

s

)1...(3,2,1,0 nl

K, L, M, N...

s,p,d,f,...

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

PAULIJEV PRINCIP ISKLJUČENJA

Dva elektrona istog atoma ne mogu imati jednakasva 4 kvantna broja.

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

BrojSimbo

l K L M

1. Perioda 1s 2s 2p 3s 3p 3d

1 H 1          2 He 2          

2. Perioda 1s 2s 2p 3s 3p 3d

3 Li 2 1        4 Be 2 2        5 B 2 2 1      6 C 2 2 2      7 N 2 2 3      8 O 2 2 4      9 F 2 2 5      

10 Ne 2 2 6      

1s1

1s2

1s22s1

1s22s2

1s22s22p1

1s22s22p2

1s22s22p3

1s22s22p4

1s22s22p5

1s22s22p6

itd

ELEKTRONSKA KONFIGURACIJA (POPUNJENOST ELEKTRONSKIH LJUSKI)

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

25 Mn 2 2 6 2 6 5 2  

26 Fe 2 2 6 2 6 6 2  

27 Co 2 2 6 2 6 7 2  

28 Ni 2 2 6 2 6 8 2  

29 Cu 2 2 6 2 6 10 1

4. Perioda 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s

K L M N

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2

7. Perioda

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 6f 7s 7p

87 Fr 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 .. 2 6 .. .. 1  

88 Ra 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 .. 2 6 .. .. 2  

89 Ac 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 .. 2 6 1 .. 2  

90 Th 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 .. 2 6 2 .. 2  

91 Pa 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 2 2 6 1 .. 2  

92 U 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 3 2 6 1 .. 2  

K L M N O P Q

Izv.

pro

f. Ra

jka

Jurd

ana

Šepi

ć, F

izik

a 2,

PFR

I 201

2